Question

【題目】如圖，在驗證動量守恒定律的實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

（1）在這個實驗中，為了盡量減小實驗誤差，兩個小球的質(zhì)量應滿足m1_________m2（選填“>”、“<”或“=”）；兩個小球的半徑應滿足r1_________r2（選填“>”、“<”或“=”）

（2）關于本實驗的實驗操作，下列說法中正確的是_________（填選項前的字母）

A．如果小球每次從同一位置由靜止釋放，每次的落點一定是重合的

B．重復操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不重合，說明實驗操作中出現(xiàn)了錯誤

C．用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置

D．僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置S，它的位置越低，線段OP的長度越大

（3）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量_________（填選項前的符號），間接地解決這個問題。

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點距地面的高度H

C．小球做平拋運動的射程

（4）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復，分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N。接下來需要測量是_________（填選項前的符號）。

A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2

B．測量小球m1開始釋放的h

C．測量拋出點距地面的高度H

D．測量平拋射程OM，ON

（5）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_________[用（4）中測量的量表示]。

（6）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示。實驗結果說明，碰撞前、后總動量的比值為_________。

Answer 1

【答案】> = C C AD 1.007

【解析】

（1）[1][2]為保證碰撞后小球不反彈，則必須滿足；

為保證兩小球?qū)π呐鲎玻瑒t必須滿足;

（2）[3]

ABC．該實驗中，由于存在偶然誤差，因此每次小球落點不一定完全重合，多次實驗，取小球落點的平均位置，即取包圍小球所有落點的圓的圓心作為小球的落點，故A、B錯誤；C正確；

D．S越低，小球平拋的初速度越小，其水平位移也越小，故D錯誤；

故選C。

（3）[4]小球飛出后做平拋運動，每次下落高度相同，故落地時間相同，由可知，其水平初速度與位移成正比，故只需要測出小球的水平位移即可，故A、B錯誤，C正確；

故選C。

（4）為驗證碰撞前后動量守恒，即

由可得，需驗證的表達式為

故需要測量的物理量有兩小球的質(zhì)量和，碰后梁曉秋的平拋射程OM，ON，故A、D正確；B、C錯誤；

故選AD。

（5）由前面分析可知，驗證的表達式為

（6）由前面分析可知